РПЗ краны (Курсовые проекты неизвестных вариантов), страница 3

Значения коэффициентов k₀’ и [n] даны в расшифровке к формуле (11).

МПа

Наибольший изгибающий момент в сечении под ступицей:

[Н·см] (29)

где R_B=29363,52 Н

Н·см

Момент сопротивления в этом сечении

см³ (30)

Подставляя значения в формулу (27), находим необходимый диаметр ступицы.

cм

принимаем d_ст=10 мм.

Наибольший момент для правой цапфы будет равен

, Н·см (31)

где cм –длина ступицы.

Н·см

Момент сопротивления сечения цапфы:

см³ (32)

Подставляя данные значения в формулу (27), находим диаметр цапфы.

cм

- 15 -

Аналогично определяется и диаметр левой цапфы, однако в целях унификации подшипников примем его равным диаметру правой цапфы. Окончательно диаметр цапф уточняеися после выбора подшипников.

1. РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ ОСИ БАРАБАНА

Для компенсации несоосности опор вал барабана помещается на самоустанавливающихся сферических двухрядных шариковых подшипниках (ГОСТ 5720–75).

Эквивалентная нагрузка на правый подшипник может быть определена по упрощенной формуле

[Н], (33)

где k_v – коэффициент вращения (при вращении внутреннего кольца k_v=1); k_Д– динамический коэффициент (для механизмов подьема k_Д=1,2); k_пр – коэффициент приведения (k_пр=0,6).

Н

Расчетная динамическая грузоподьемность подшипника определяется по формуле:

[Н] (34)

где L – требуемая долговечность подшипника (в млн. оборотов) определяется по формуле (17):

мин^–1

млн. об.

Н

Поскольку в левом подшипнике вращаются оба кольца (подшипник служит только опорой), то его можно рассчитывать по статической грузоподьемности:

[Н] (35)

[Н]

Подшипник 1217 (ГОСТ 5720-75)

d	D	B	C	C0
85	150	28	38700	29000

1. РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Статическая мощность при подьеме номинального груза:

[кВт] (36)

где – КПД механизма подьема.

[кВт]

- 16 -

В кранах общего назначения расчет двигателя можно с достаточной точностью вести по эквивалентной нагрузке. В этом случае потребная мощность двигателя определяется по формуле

[кВт] (37)

где k_пр – коэффициент приведения, принимаемый равным 0,6 для легкого режима.

[кВт]

Выбираем двигатель МТВ412–6:

Электродвигатель	Мощность на валу при ПВ 25%, кВт	Частота вращения, мин–1	Максимальный момент, Н·м	Маховый момент ротора, кг·м2
МТВ412–6	30	970	850	2,7

1. ВЫБОР РЕДУКТОРА

Редуктор выбирается по статической мощности, передаточному отношению, частоте вращения вала двигателя и режиму работы.

Р
ис. 11. Конструкции быстроходного и тихоходного валов редуктора Ц2

Мощность редуктора определяется по формуле

[кВт] (38)

где k_р – коэффициент запаса (для редукторов типа Ц2 k_р=1).

[кВт]

Передаточное отношение

Редуктор Ц2–500

Передаточное число		Частота вращения быстроходного вала, мин-1	Режим работы	Мощность на быстроходном валу, кВт
номинальное	фактическое
50	50,94	1000	Л	67,2

- 17 -

1. РАСЧЕТ УЗЛА СОЕДИНЕНИЯ РЕДУКТОРА С БАРАБАНОМ

В принятом способе соединения вала редуктора с барабаном крутящий момент передается через призонные болты, установленные в отверстия без зазора. В этом случае болты работают на срез, напряжение которого определяется по формуле

[МПа] (39)

где P_окр– усилие, деиствующее по окружности установки болтов, Н; z_бп=6 – число болтов; d=2 см – диаметр цилиндрической части призонного болта; [ ] – допускаемое напряжение среза, ([ ]=0,6 МПа)

, Н (40)

где M_б= Н/м; D_окр=1,3D₃ см, где D₃ – диаметр окружности зубчатого венца вала редуктора, D₃=336 мм; D_окр=1,3·336=436,8 мм.

Н

1. РАСЧЕТ И ВЫБОР МУФТ

В механизме подьема необходимо выбрать муфту для соединения вала электродвигателя с валом редуктора. Муфта выбирается по расчетному крутящему моменту

[Н·м] (41)

где D_б – диаметр барабана, м; – кратность полиспаста; k₃=k₁k₂, где k₁ – коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма, для механима подьема k₁=1,3; k₂ – коэффициент, учитывающий режим работы, для легкого режима работы k₂=1,1).k₃=1,3·1,1=1,43

Н·м

Для соединения быстроходных валов используем МУВП. Обычно на такой муфте устанавливается тормоз, поэтому диаметр тормозной полумуфты (со стороны редуктора) необходимо согласовать с тормозом.

Муфта зубчатая с тормозным шкивом

Номер муфты	Наибольший передаваемый крутящий момент, Н·м	Диаметр тормозного шкива D, мм	Ширина тормозного шкива В, мм	Масса муфты, кг	Момент инерции муфты, кг·м2
3	3150	300	145	30	0,6

- 18 -

1. РАСЧЕТ И ВЫБОР ТОРМОЗА

Тормоз устанавливается на быстроходном валу редуктора (с наименьшим крутящим моментом). Расчетный тормозной момент на этом валу равен

[Н·м] (42)

где k_т – коэффициент запаса торможения (он равен 1,5 для легкого режима работы)

Н·м

Выбираем тормоз колодочный с электромагнитом переменного тока ТКТ–300. Диаметр тормозного шкива 300 мм, тормозной момент 500 Н·м.

1. РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ

Выбор схемы механизма передвижения тележки в основном определяется типом используемого редуктора и его расположением.

Расчет механизма передвижения обычно сводится к определению сопротивления движению движению тележки, выбору ходовых колес с буксами, выбору электродвигателя, редуктора, тормоза, муфт, проверке механизма на отсутствие пробуксовки при пуске и «юза» при торможении.

Рис 12. Кинематическая схема механизма передвижения тележки крана.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ ТЕЛЕЖКИ

Статическое сопротивление движению тележки W_Т состоит из сопротивления в опорных ходовых колесах W_ст и сопротивления от возможного уклона подкрановых путей W_i.

Статическое сопротивление движению определяется по формуле

[Н] (43)

где m_Т – масса тележки, кг (ориентировочно m_Т=0,4Q=10000 кг); f=0,015 – коэффициент трения в подшипниках колес; =0,04 – коэффициент трения качения колеса, см; d_ц – диаметр цапфы колеса, см; D_к – диаметр колеса, см; k_р=2,5 – коэффициент, учитывающий трение реборд о рельсы.

Величины d_ц и D_к назначают в зависимости от нагрузки Т_к на колесо.

- 19 -

[Н] (44)

где k_нк=1,2 – коэффициент неравномерности распределения нагрузки на колеса;Z_к=4 – число ходовых колес.

Н

Ходовые колеса тележек мостовых кранов

Нагрузка на колесо Тк, кН	Номинальный диаметр Dк, мм	Типоразмер буксы (dц/D), мм	Ширина колеса В, мм	Ширина рельса при головке		Диаметр выходной оси, d1, мм
				плоской	закругленной
100-200	400	100/200	70	50	54	65

Н

Сопротивление от уклона

[Н] (45)

где i=0,002 – расчетный уклон пути для тележек мостовых кранов.

Н

W_Т=W_ст+W_i=3390,58+686,7= 4077,28 Н

3.2.ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ, РЕДУКТОРА И МУФТ

Двигатель для механизма передвижения выбирается по статической мощности

[кВт] (46)

где v_T=1 м/с – скорость передвижения тележки; =0,85 – КПД механизма передвижения.

кВт

Выбираем двигатель МТ112–6:

Электродвигатель	Мощность на валу при ПВ 25%, кВт	Частота вращения, мин–1	Максимальный момент, Н·м	Маховый момент ротора, кг·м2
МТ112–6	5,0	920	125	0,27

Редуктор выбирается по передаточному числу, статической мощности и режиму работы. Мощность редуктора определяется по формуле (38), при этом величину коэффициента запаса принимают 2,25 для легкого режима работы.

кВт

Передаточное число , где мин^–1

Редуктор ВКН–560 1000 мин^–1, i_р=20, N=23,4 кВт.

Муфты механизма передвижения выбираются по расчетным моментам:

для тихоходного вала